发明创造名称：不含运动伪影的高动态范围HDR图像
外观设计名称：
决定号：193260
决定日：2019-10-25
委内编号：1F272088
优先权日：2014-08-01
申请（专利）号：201510446315.3
申请日：2015-07-27
复审请求人：豪威科技股份有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：郝海燕
合议组组长：李笑
参审员：盛钊
国际分类号：H04N5/235，H04N5/355
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果权利要求与最接近的现有技术存在区别特征，该区别特征在现有技术中有技术启示，则该权利要求不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510446315.3，名称为“不含运动伪影的高动态范围HDR图像”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为豪威科技股份有限公司。本申请的申请日为2015年07月27日，优先权日为2014年08月01日，公开日为2016年02月10日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年10月17日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-14不符合专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为：申请日提交的说明书摘要、说明书第1-49段、摘要附图、说明书附图；2018年3月30日提交的权利要求第1-14项。驳回决定中引用的对比文件为：对比文件1：CN103069453A，公开日为2013年04月24日；对比文件2：CN102741883A，公开日为2012年10月17日；对比文件3：US2012219235A1，公开日为2012年08月30日。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2019年01月24日向国家知识产权局提出了复审请求，未对申请文件进行修改。复审请求人认为：首先对比文件1的三张图像并不是在单个图像传感器帧内捕获的，而是独立的三个图像，因而不具有特定的顺序。鉴于对比文件1中的三张图像是在不同的分立帧内独立捕获的且无关图像的捕获顺序，那么本领域技术人员不存在合理动机将对比文件1的图像首先强行合并到单个帧内，再进一步为这些图像安排特定的顺序。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年01月30日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定的意见。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年04月01日向复审请求人发出复审通知书，复审通知书中针对的审查文本和引用的对比文件与驳回决定中针对的审查文本和引用的对比文件相同，复审通知书中指出：权利要求1-4、8-11相对对比文件1、对比文件3和本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性，权利要求5-7、12-14相对对比文件1、对比文件3、对比文件2和本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。合议组对复审请求人的意见亦予以针对性的回应。
针对本次复审通知书，复审请求人于2019年05月15日提交了意见陈述书，提交了权利要求书的修改替换页。复审请求人认为：对比文件1中的所有图像仍然是在多个图像传感器帧内捕获的，而不是在单图像传感器帧内捕获的，而本申请是在单个图像传感器帧内通过帧加速所述图像传感器的帧速率而捕获的单独图像。对比文件3完全不涉及针对某一特定的单个图像传感器帧内改变或加速其帧速率。
合议组于2019年07月17日向复审请求人再次发出复审通知书，复审通知书中针对的审查文本为：申请日提交的说明书摘要、说明书第1-49段、摘要附图、说明书附图；2019年05月15日提交的权利要求第1-14项。复审通知书中引用的对比文件与驳回决定中引用的对比文件相同。复审通知书指出：权利要求1-4、8-11相对于对比文件1、对比文件3和本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性，权利要求5-7、12-14相对于对比文件1、对比文件3、对比文件2和本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。合议组对复审请求人的意见亦予以针对性的回应。
针对第二次复审通知书，复审请求人于2019年09月25日提交了意见陈述书，提交了权利要求书的修改替换页。复审请求人认为：对比文件3明确记载了“对于视频图像，可在同一帧时间内拍摄多重曝光图像”也就是说对比文件3在同一帧时间内拍摄多重曝光图像是针对视频图像而言，而不涉及图片图像，对比文件3中多重曝光图像中的任何一者，例如最长曝光图像或是最短曝光图像，都能够被单独地提取出去并直接用作最终图像，而无需顾忌剩余的多重曝光图像，因此对比文件3给出了相反的技术教导，本申请的权利要求具备创造性。复审请求人提交的权利要求书内容如下：
“1. 一种用于高动态范围HDR图像的过程，所述过程包括：
使用具有包括多个像素的像素阵列的图像传感器以捕获具有第一曝光时间的第一图像、具有第二曝光时间的第二图像及具有第三曝光时间的第三图像，其中：
在所述第一、第二及第三曝光时间中，所述第二曝光时间最短，
所述第一、第二及第三图像是在单图片图像传感器帧内通过针对所述单图片图像传感器帧加速所述图像传感器的帧速率而捕获的单独图像，且
捕获所述第一图像与捕获所述第二图像之间的时间及捕获所述第二图像与捕获所述第三图像之间的时间实质上为零；以及
将所述第一、第二及第三图像组合成高动态范围HDR图像。
2. 根据权利要求1所述的过程，其中在所述第一、第二及第三曝光时间当中，所述第一曝光时间最长且所述第二曝光时间最短。
3. 根据权利要求1所述的过程，其中在所述第一、第二及第三曝光时间当中，所述第三曝光时间最长且所述第二曝光时间最短。
4. 根据权利要求1所述的过程，其进一步包括：
在捕获所述第三图像后捕获一或多个额外图像；以及
将所述第一、第二、第三及所述一或多个额外图像组合成HDR图像。
5. 根据权利要求1所述的过程，其中每一图像包括多个像素值且组合所述第一、第二及第三图像以形成HDR图像包括针对所述像素阵列中的每个像素：
消除任何异常像素值；
如果消除异常像素值后仅剩余一个像素值，那么将所述剩余像素值指派为所述HDR图像中所述像素的值；以及
如果消除异常像素值后剩余多个像素值，那么将加权平均像素值计算为非异常像素值的加权平均且将所述加权平均像素值指派为所述HDR图像中所述像素的值。
6. 根据权利要求5所述的过程，其中具有最佳信号质量的所述像素值在所述加权平均 计算中被加权最重。
7. 根据权利要求5所述的过程，其中异常像素值为超过所述图像传感器的饱和阈值的像素值，或为所述图像传感器的暗值处、附近或以下的像素值。
8. 一种设备，其包括：
包含多个像素的像素阵列；
读出电路，其耦合到所述像素阵列以捕获具有第一曝光时间的第一图像、具有第二曝光时间的第二图像及具有第三曝光时间的第三图像，其中：
在所述第一、第二及第三曝光时间中，所述第二曝光时间最短，
所述第一、第二及第三图像是在单图片图像传感器帧内通过针对所述单图片图像传感器帧加速所述图像传感器的帧速率而捕获的单独图像，且
捕获所述第一图像与捕获所述第二图像之间的时间及捕获所述第二图像与捕获所述第三图像之间的时间实质上为零；以及
处理电路及功能逻辑，其耦合到所述读出电路以将所述第一、第二及第三图像组合成高动态范围HDR图像。
9. 根据权利要求8所述的设备，其中在所述第一、第二及第三曝光时间当中，所述第一曝光时间最长且所述第二曝光时间最短。
10. 根据权利要求8所述的设备，其中在所述第一、第二及第三曝光时间当中，所述第三曝光时间最长且所述第二曝光时间最短。
11. 根据权利要求8所述的设备，其进一步包括：
在捕获所述第三图像后捕获一或多个额外图像；以及
将所述第一、第二、第三及所述一或多个额外图像组合成HDR图像。
12. 根据权利要求8所述的设备，其中每一图像包含多个像素值且组合所述第一、第二及第三图像以形成HDR图像包括针对所述像素阵列中的每个像素：
消除任何异常像素值；
如果消除异常像素值后仅剩余一个像素值，那么将所述剩余像素值指派为所述 HDR图像中所述像素的值；以及
如果消除异常像素值后剩余多个像素值，那么将加权平均像素值计算为非异常像素值的加权平均且将所述加权平均像素值指派为所述HDR图像中所述像素的值。
13. 根据权利要求12所述的设备，其中具有最佳信号质量的所述像素值在所述加权平均计算中被加权最重。
14. 根据权利要求12所述的设备，其中异常像素值为超过所述图像传感器的饱和阈值的像素值，或为在所述图像传感器的暗值处、附近或以下的像素值。”
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
决定的理由
审查文本的认定
复审请求人于2019年09月25日提交了权利要求书的修改替换页，本复审请求审查决定针对的审查文本为：申请日提交的说明书摘要、说明书第1-49段、摘要附图、说明书附图； 2019年09月25日提交的权利要求第1-14项。
（二）具体理由的阐述
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
本复审请求审查决定中引用的对比文件与驳回决定相同，即：
对比文件1：CN103069453A，公开日为2013年04月24日；
对比文件2：CN102741883A，公开日为2012年10月17日；
对比文件3：US2012219235A1，公开日为2012年08月30日。
1.权利要求1要求保护一种用于高动态范围HDR图像的过程，对比文件1公开了一种捕捉高动态范围（HDR）场景的图像的方法（相当于该权利要求中的用于高动态范围HDR图像的过程），并具体公开了如下内容（参见对比文件1的说明书第[0043]-[0047]、[0183]段，权利要求19-21，图5A）：移动设备100包括图像捕获模块105和图像处理模块110，这两个模块执行操作以使得移动设备能够捕捉和产生高动态范围图像。在一些实施例中，移动设备通过以下产生高动态范围图像，（1）使其图像捕捉模块以不同的图像曝光时间快速捕捉连续的图像，以及（2）使其图像处理模块合成这些图像以产生HDR图像（相当于权利要求1中的将所述第一、第二和第三图像组合成高动态范围图像）。为了快速捕获连续的图像，一些实施例的图像捕捉模块在相机进入高动态范围模式时采取两个动作，首先，它以特定的帧速率开始捕捉图像。即，使相机能够利用图像捕捉模块计算作为对于当前光照条件的正常曝光持续时间来捕捉每张图像（相当于权利要求1中的使用具有包括多个像素的像素阵列的图像传感器以捕获具有第一曝光时间的第一图像）。在设备进入HDR模式后，设备能够被指示以拍摄HDR图像，当设备被指示以拍摄HDR图像时，一些实施例的图像捕捉模块随后以快速连续的方式捕捉两张图像。一张图像是图像捕捉模块基于先前对当前光照条件所计算的曝光过度时间捕捉的曝光过度图像，而另一张图像则是图像捕捉模块基于当前光照条件所计算的曝光不足时间捕捉的曝光不足的图像。在不同的实施例中，图像捕捉模块以不同的顺序捕捉曝光过度和曝光不足的图像，例如，一些实施例首先捕捉曝光不足的图像（相当于第二曝光时间的第二图像及具有第三曝光时间的第三图像，其中，第二曝光时间最短）。
权利要求1与对比文件1的区别在于：权利要求1中所述第一、第二及第三图像是在单图片图像传感器帧内通过针对所述单图片图像传感器帧加速所述图像传感器的帧速率而捕获的单独图像, 且捕获所述第一图像与捕获所述第二图像之间的时间及捕获所述第二图像与捕获所述第三图像之间的时间实质上为零。基于上述区别技术特征，权利要求1实际解决的技术问题是：如何使合成图像的效果更好。
针对上述区别特征，对比文件3公开了一种用于多曝光HDR图像的光晕滤波器，并具体公开了如下内容（参见对本文件3的说明书第[0019]段，图1）：拥有多曝光技术的图像传感器14利用不同的曝光时间对同一画面捕获多张图像（即图片），对于视频图像，其在同一帧内捕获曝光时间不同的多幅图像（相当于在单图像传感器帧内捕获曝光时间不同的多个曝光图像）。并且，基于对比文件3公开的上述内容，本领域技术人员可以直接地、毫无疑义地确定，由于在同一帧内捕获曝光时间不同的多幅图像，每张图像捕获之间的时间间隔都非常短，即，捕获每张图像的时间间隔实质上为零（相当于捕获所述图像与图像之间的时间实质上为零）。并且，这些特征在对比文件3中所起的作用也是通过同一帧内快速捕获多张图像使合成图像的效果更好。本领域技术人员公知，提高传感器的帧速率的方式可以是帧加速，通过帧加速图像传感器的帧速率使得同一帧内可以捕获多张图像是本领域公知常识。因此本领域技术人员可以从对比文件3中得到技术启示，结合本领域公知常识，将其应用于对比文件1的三张图像的获取技术上。
由此可知，在对比文件1的基础上结合对比文件3和本领域公知常识得出该权利要求要求保护的技术方案，对本领域的技术人员来说是显而易见的，因此该权利要求所要求保护的技术方案不具备突出的实质性特点和显著的进步，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.权利要求2是权利要求1的从属权利要求。对比文件1还公开了如下技术特征（参见对比文件1的权利要求21）：当进入HDR模式时，捕获多张图像并且分析所述图像以确定第一、第二和第三曝光水平中的至少一个，其中第一曝光水平是曝光过度水平（相当于所述第一曝光时间最长），第二和第三曝光水平中的一个是正常曝光水平，并且第二和第三曝光水平中的另一个是曝光不足水平（即，第二曝光水平可以是曝光不足水平，相当于第二曝光时间最短）。因此，在其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3. 权利要求3是权利要求1的从属权利要求。对比文件1公开了如下技术特征（参见对比文件1的权利要求20）：第一曝光水平是正常曝光水平，第二和第三曝光水平中的一个是曝光不足水平，并且第二和第三曝光水平中的另一个是曝光过度水平（即，第二曝光水平可以是曝光不足水平，第三曝光水平可以是曝光过度水平，相当于该权利要求中的其中在所述第一、第二及第三曝光时间当中，所述第三曝光时间最长且所述第二曝光时间最短）。因此，在其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4.权利要求4是权利要求1的从属权利要求。对比文件1还公开了如下技术特征（参见对比文件1的说明书第[0043]段）：一些实施例可以捕捉五张图像合成HDR图像（相当于在捕获所述第三图像后捕获多个额外图像；以及将所述第一、第二、第三及所述多个额外图像组合成HDR图像）。并且对于本领域技术人员来说，在捕获所述第三图像后捕获一个额外图像；以及将所述第一、第二、第三及所述一个额外图像组合成HDR图像是公知常识。因此，在其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
5. 权利要求5是权利要求1的从属权利要求。权利要求5的附加技术特征是三个图像合成HDR图像的具体过程。权利要求5的附加技术特征实际解决的技术问题是：如何提高合成的HDR图像的质量。
对比文件2公开了高动态范围图像的生成和渲染，具体公开了如下技术特征（参见对比文件2的说明书第[0017]、[0090]-[0099]段）：在将不同曝光设置的图像522、524、526、528整合成HDR图像时，对于每个样本位置（相当于组合所述第一、第二及第三图像以形成HDR图像包括针对所述像素阵列中的每个像素），当样本值太大或太小（即，样本非常亮或非常暗），将其置为零置信水平（即，加权因子为零）（相当于该权利要求中的消除任何异常像素值），导出每个样本的加权因子，算出加权平均，即为HDR像素的值（相当于将加权平均像素值计算为非异常像素值的加权平均且将所述加权平均像素值指派为所述HDR图像中所述像素的值）。并且，这些特征在对比文件2中所起的作用与其在本发明中所起的作用相同,都是为了提高合成的HDR图像的质量，即该对比文件2给出了将上述技术特征应用到对比文件1中以进一步解决其技术问题的启示。并且，对于本领域技术人员来说，上述加权平均的方法用于当消除异常像素值后剩余多个像素值是公知常识；且当消除异常像素值后仅剩余一个像素值时，为了获得合并HDR图像的像素值，将所述剩余像素值指派为所述HDR图像中所述像素的值也是本领域技术人员根据实际需要可以做出的常规选择。并且，每一图像包括多个像素值也是本领域技术人员的公知常识。
由此可知，在对比文件1的基础上结合对比文件2和对比文件3以及公知常识得出该权利要求进一步限定的技术方案，对本领域的技术人员来说是显而易见的，因此在其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
6. 权利要求6是权利要求5的从属权利要求。对比文件2还公开了如下技术特征（参见对比文件2的说明书第[0090]-[0099]段）：在计算加权平均时，对来自较高曝光拍摄的样本值的加权多于来自具有较低曝光的图像的样本值；这基于以下观察：统计上，当进入图像传感器的光子的数目越大时，样本趋于越精确。即，权利要求6的附加技术特征被对比文件2公开。因而在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求6也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
7. 权利要求7是权利要求5的从属权利要求。对比文件2还公开了如下技术特征（参见对比文件2的说明书第[0017]、[0090]-[0099]段）：当样本值太大或太小（即，样本非常亮或非常暗，相当于超过所述图像传感器的饱和阈值的像素值，或为所述图像传感器的暗值处以下的像素值），将其置为零置信水平（即，加权因子为零）。并且，对于本领域技术人员来说，异常像素值还包括图像传感器的暗值处或附近像素值是公知常识。因而在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，权利要求7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
8.权利要求8请求保护一种设备，其中包括：包含多个像素的像素阵列，读出电路和处理电路及功能逻辑，其中读出电路和处理电路及功能逻辑完成的过程与权利要求1对应一致。对比文件1公开了一种移动设备，其中包括（参见对比文件1的说明书第【0094】-【0108】段）：图像捕捉模块包括传感器模块515、帧缓冲器520、图像处理流水线525、统计引擎530和控制器模块535，图像捕捉模块中的相机传感器505可以是CMOS传感器（CMOS传感器相当于包含多个像素的像素阵列，图像捕捉模块即权利要求1中的读出电路），图像处理模块325用于HDR图像生成。结合上述对权利要求1的评述，在对比文件1的基础上结合对比文件3和本领域公知常识得出该权利要求要求保护的技术方案，对本领域的技术人员来说是显而易见的，因此该权利要求所要求保护的技术方案不具备突出的实质性特点和显著的进步，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
9.权利要求9-12是权利要求8的从属权利要求，权利要求13-14是权利要求12的从属权利要求。上述权利要求的附加技术特征分别与权利要求2-7的附加技术特征是一一对应的，参见对权利要求2-7的评述可知，在其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求9-14也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（三）关于复审请求人的意见陈述
对于复审请求人的意见，合议组认为：如上所述，图像捕获的特定顺序已经被对比文件1公开，本申请与对比文件1的不同仅在于对比文件1没有公开第一、第二和第三图像在单个图片图像传感器帧内捕获。但是对比文件3公开了在单个帧内捕获多张图像以提高图像合成质量，而且对比文件3的第【0019】段公开的“对于视频图像，可在同一帧内拍摄多重曝光图像”，其在同一帧内拍摄的也是图片图像，视频图像是由很多张连续图片构成的，因此在对比文件3公开的上述技术内容给出的技术启示下将其应用于对比文件1中以获得本申请的技术方案，对于本领域技术人员来说是显而易见的，并未构成相反教导。而且在HDR图像的合成过程中，为了提高图像合成的质量，在图像传感器中设置多个光电二极管进行多张图像的捕获（即，单个图像传感器帧内捕获多张图像）也是本领域的常规技术手段。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年10月17日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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